4. Контрольные вопросы

1. Как определить верхнюю границу частотного диапазона неинвертирующего усилителя?

2. Каким образом можно измерить и уменьшить напряжение смещения усилителя?

3. Приведите схему эксперимента для доказательства неинвертирующего свойства усилителя переменного сигнала.

4. Какие параметры усилителя изменятся, если уменьшить напряжение питания?

5. Сравните входное и выходное сопротивления неинвертирующего усилителя и повторителя.

5. Требования к отчету

Отчет должен содержать схемы и результаты эксперимента, обработанные в соответствии с целями работы.

Лабораторная работа 1.4.3

Дифференциальное включение ОУ. Вычитатель

1. Цель работы:

- овладеть методикой экспериментального определения основных параметров и характеристик дифференциального усилителя;

- освоить методику расчета основных параметров дифференциального усилителя;

- понимать процессы в дифференциальном включении ОУ.

2. Краткие сведения для подготовки к лабораторной работе

Дифференциальный усилитель (ДУ) предназначен для усиления разности двух входных напряжений. Стабилизация коэффициента усиления ДУ осуществляется с помощью ООС. ДУ на одном ОУ приведен на рисунке 1.

Рисунок 1

Пользуясь принципом суперпозиции и формулами коэффициентов усиления инвертирующего и неинвертирующего усилителей, получим выражение для выходного напряжения ДУ в виде

U_ВЫХ = U₂ - U₁.

При выполнении условия R2R3 = R1R4 получаем

U_ВЫХ = (U₂ - U₁).

На выходах ОУ действует синфазный сигнал

U_СФ = U_А = U_{В =} U₂.

Этот сигнал создает погрешность преобразования

U_ВЫХ = U_СФ,

где М_СФ – коэффициент ослабления синфазного сигнала (К_ОСС). В справочниках К_ОСС для ОУ дается в децибелах.

Заметим, что для получения высокого значения М_СФ дифференциального усилителя необходимо обеспечить точное согласование резисторов R1 - R4, поэтому в ДУ используются прецизионные резисторы.

3. Порядок выполнения работы

1. Проверьте, что лабораторный макет № 2 подключен к источнику питания через разъем ДВ-9.

2. Соберите схему (рисунок 2) для проверки дифференциального режима работы ДУ на постоянном токе. При сборке схемы обратите внимание на правильный выбор пределов измерения мультиметров М-832 с учетом, что Е1 = 15 В.

Установите движок потенциометра R16 в крайнее верхнее положение (против часовой стрелки) так, чтобы входное дифференциальное напряжение было равно нулю. Измерьте мультиметром напряжения на гнездах 53 и 84, которые являются синфазным напряжением для ДУ, т.е. U₅₃ = U_{84 =} U_СФ. Измерьте выходное напряжение ДУ на гнезде 41.

Установите движок потенциометра R16 в крайнее нижнее положение (по часовой стрелке), задав тем самым дифференциальное входное напряжение. Измерьте последнее и выходное напряжение ДУ мультиметром. По экспериментальным данным рассчитайте коэффициенты передачи синфазного и дифференциального сигналов.

3. Соберите схему (рисунок 3) вычитателя разнородных сигналов. В качестве источника переменного напряжения используйте генератор Г3-36. При сборке схемы обратите внимание на правильный выбор пределов измерения мультиметров М-832 с учетом, что Е1 = -15 В.

Рисунок 2

Установите на выходе повторителя напряжение -1 В СКЗ частоты 1 кГц. Измерьте постоянную и переменную составляющие выходного напряжения ДУ. По экспериментальным данным рассчитайте коэффициенты передачи по постоянному и переменному входам и сравните с теоретическими.

Снимите АЧХ ДУ в диапазоне частот (1-32) кГц с шагом 2f при U_Г = 1 В СКЗ. Измерение амплитуды выходного напряжения ДУ производите по осциллографу.